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科目の基本情報
| 開講年度 | 2021 年度 | |
|---|---|---|
| 開講区分 | 教養教育・教養基盤科目・基礎教育 | |
| 受講対象学生 |
学部(学士課程) : 2年次 本講義は総合工学科電気電子工学コース2年生を対象とした講義であるが、平成30年度後期に開講された物理工学科1年生向け及び平成31年度前期に開講された電気電子工学科2年生向け基礎物理学ⅢAの再履修者クラスを兼ねる。 |
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| 授業科目名 | 基礎物理学IIIA | |
| きそぶつりがくさんえー | ||
| Basic Physics IIIA | ||
| 単位数 | 2 単位 | |
| ナンバリングコード | libr-fndt-PHYS1513-001
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| 開放科目 | 非開放科目 | |
| 分野 | ||
| 開講学期 |
前期 |
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| 開講時間 |
木曜日 3, 4時限 |
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| 授業形態 |
ハイブリッド授業 * 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい
「オンライン授業」・・・オンライン会議ツール等を利用して実施する同時双方向型の授業 |
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| 開講場所 | ||
| 担当教員 | 元垣内 敦司(工学部) | |
| MOTOGAITO, Atsushi | ||
| SDGsの目標 |
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| 連絡事項 | * 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい |
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学修の目的と方法
| 授業の概要 | 熱力学（熱平衡、温度、エントロピーなど）、統計力学（平衡状態、状態数、エントロピー、自由エネルギーなど）の基礎について理解する。 |
|---|---|
| 学修の目的 | 熱力学、統計力学に関する知識を得る。 |
| 学修の到達目標 | 熱力学、統計力学の基礎について理解すると同時に、工学分野の専門教育科目を履修のための基礎とする。 ★工学部電気電子工学科JABEE関連項目：学習・教育目標：基礎・専門知識（0.7）、多面的思考能力（0.3）に関する能力を向上させる。 |
| ディプロマ・ポリシー |
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| 成績評価方法と基準 | 欠席4回以下を前提として、定期試験の成績100%により評価する。 |
| 授業の方法 | 講義 |
| 授業の特徴 |
Moodleを活用する授業 |
| 授業改善の工夫 | 授業は,原則的にテキスト沿って行う。理解を助け,自然と実力が身に付くように,演習問題を適宜行う。演習はレポート以外に講義時間中に設け、学生自らが考えて問題を解くように工夫をしている。 |
| 教科書 | 和田純夫「グラフィック講義 熱・統計力学の基礎」(サイエンス社) |
| 参考書 | 和田純夫「熱・統計力学のききどころ」(岩波書店、物理講義のききどころ4) 原康夫「物理学通論Ⅰ」（学術図書出版社） 戸田盛和「物理入門コース7 熱・統計力学」（岩波書店） 香取眞理「統計力学」（昇華房） 沼居貴陽「固体物理学入門」（森北出版） 沼居貴陽「統計物理入門」（森北出版） |
| オフィスアワー | オフィースアワー: 水曜 16:30～18:00 元垣内准教授室：電気電子棟1階1118室 電子メールアドレス:motogaito@elec.mie-u.ac.jp(訪問予定をE-mailによって尋ねてください) |
| 受講要件 | 1年次に受講する数学、物理学・化学の講義内容を十分に理解しておくこと。 |
| 予め履修が望ましい科目 | 基礎微分積分学Ⅰ・Ⅱ、確率・統計、基礎物理学Ⅰ、化学Ⅰ、化学Ⅱ |
| 発展科目 | 電気電子工学応用実験、統計力学、物性物理学Ⅰ（固体電子工学）、量子力学、半導体工学、電気電子材料、真空電子工学、光エレクトロニクス、電子デバイス工学 |
| その他 | 工学部総合工学科電気電子工学コース2年生向けに講義を行う。2018年度以前に工学部物理工学科へ入学した学生の基礎物理学ⅢAの再履修クラスも兼ねます。 |
授業計画
| MoodleのコースURL |
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| キーワード | 熱力学、統計力学、熱力学の第1法則、熱平衡、熱機関、熱力学の第2法則、確率分布、エントロピー、自由エネルギー、相転移、ボルツマン因子 |
|---|---|
| Key Word(s) | thermodynamics, statsitical physics, first law of thermodynamics, thermal equilibrium, heat engine, second law of thermodynamics, distribution of probability, entropy, free energy, phase transition, Boltzmann factor, canonical distribution |
| 学修内容 | <熱力学・統計力学> 第1回 第1章 内部エネルギー・熱・仕事、 第2回 第1章 熱力学の第1法則 第3回 第2章 理想気体の状態方程式 第4回 第2章 熱機関・熱力学の第2法則 第5回 演習（第1章～第2章の内容） 第6回 第3章 粒子の確率分布 第7回 第3章 エントロピー 第8回 第4章 自由エネルギー 第9回 第4章 系の平衡状態 第10回 演習（第3章～第4章の内容） 第11回 第5章 固相・液相・気相、相転移 第12回 第5章 溶液の性質 第13回 第6章 化学平衡 第14回 第7章 ボルツマン因子 第15回 演習（第5章～7章の内容） 第16回 定期試験 |
| 事前・事後学修の内容 | ・熱力学・統計力学的な考え方の相違を理解する。 ・エネルギー、熱、圧力、エントロピーなどの熱力学諸量を正確に理解する。 ・演習を通して、仕事、熱、エントロピー、及び熱機関の計算に習熟する。 ・平衡状態と状態数の関係を理解し、統計力学的な考え方を習得する。 ・講義前に教科書を読んで予習をしてください。 ・講義後に板書の内容や教科書の例題や章末問題の解答をノートに整理して、復習してください。 |
| 事前学修の時間:120分/回 事後学修の時間:120分/回 |